Hoe GPS werkt [MakeUseOf Explains]

Advertentie

Als een fervent gamer ben ik verrast door de correlatie tussen GPS-achtige functies in moderne videogames en de verspreiding van GPS-technologie in het alledaagse leven. Toen ik klein was, waren papieren kaarten en cartografie nog steeds gebruikelijk; als je verdwaald was, leed je eronder en vond je de weg naar je bestemming. Tegenwoordig hebben we de wonderen van GPS om ons heen en weer te leiden.

Ik ben pas 24, dus ik wil niet klinken alsof het pre-GPS-tijdperk een 'gouden eeuw' was of zoiets. Ik waardeer het gemak van GPS en het heeft me meer dan een dozijn gelegenheden bespaard. Maar zoals veel technologie nemen we het als vanzelfsprekend aan. Ik weet dat ik het doe.

Wat is GPS? Weet jij hoe GPS werkt? Wat is het geheim achter de bijna nauwkeurige nauwkeurigheid die het biedt? Blijf lezen om meer te weten te komen over de indrukwekkende gedachte die is ontstaan ​​bij het bouwen van dit prachtige navigatiesysteem.

Wat is het gemeenschappelijke punt tussen kernenergie, het internet

Het internet en het world wide web zijn niet hetzelfde [MakeUseOf Explains]De twee termen "internet" en "world wide web" worden door elkaar gebruikt sinds het internet zelf een huishoudelijk "hulpprogramma" is geworden dat zo gewoon is als elektriciteit of kabel-tv. Mensen praten over "surfen op internet" en ... Lees verder , en GPS? Ze zijn allemaal begonnen als projecten die bedoeld waren om de technologische voorsprong van de VS over de rest van de wereld te versterken. Met name de technologische voorsprong van hun leger. Het internet zou snelle communicatie over lange afstanden mogelijk maken; kernenergie kan zowel destructief als energieopwekkend zijn; en GPS betekende een gemakkelijke navigatie voor strijdkrachten door buitenlands terrein.

De GPS staat voor wereldwijd positioneringssysteem, is eigenlijk een netwerk van 27 kunstmatige satellieten die rond de aarde draaien. Van die 27 satellieten zijn er momenteel 24 in gebruik en de overige drie zijn er als fail-safes in het geval van een van de 24 storingen. Op basis van de opstelling van deze satellieten zijn op elk moment ten minste vier van deze satellieten zichtbaar in de lucht.

Samen met de satellieten in een baan zijn er vijf meetstations op het aardoppervlak: het hoofdstation (in Colorado) en vier onbemande stations op verre locaties die zo dicht mogelijk bij de evenaar liggen (Hawaï is daar een van locaties). Deze onbemande stations verzamelen gegevens van de satellieten en sturen deze door naar het hoofdstation, dat het interpreteert en aanpassingen maakt voordat de juiste gegevens worden teruggestuurd naar de GPS-satellieten.

Hoewel dit systeem oorspronkelijk bedoeld was voor militair gebruik, openden de VS het systeem in 1983 voor voor civiel gebruik en daarom kunnen we die satellieten vandaag gebruiken om in een oogwenk onze dichtstbijzijnde Starbucks te vinden vingers.

Oké, dus we hebben dit wereldwijde systeem van satellieten en stations die constant in de atmosfeer van de aarde rondschuiven en gegevens heen en weer doorgeven. Hoe maken onze mobiele apparaten en autotrackers gebruik van het systeem om erachter te komen waar we precies zijn? En als er daarboven zoveel satellieten rondzweven, waarom doet u dat dan? GPS-signaal mislukt soms Ben je ziek van de dataverbinding van je GPS-app? Probeer 3 bijgewerkte offline kaarten [Android]Niet lang geleden behandelde Chris drie van de beste offline GPS-apps die beschikbaar zijn op Android. Sindsdien hebben veel andere GPS-apps grote updates uitgebracht of ontvangen. Vergelijken deze nieuwkomers gunstig met die beoordeeld door ... Lees verder ?

Denk na over wat u gebruikt voor GPS-navigatie. Of het nu gaat om een ​​dashboardmontage van TomTom of de Kaarten-app van Google Hoe werkt Google Maps?Google Maps wordt elke dag door miljoenen mensen gebruikt en jij bent misschien een van hen, maar hoe werkt het eigenlijk en hoe behoudt Google zijn nauwkeurigheid zo goed? Lees verder , het idee is hetzelfde: uw apparaat is een GPS-ontvanger. Met andere woorden, uw apparaat ontvangt gegevens van de overhead van GPS-satellieten. Wat voor soort gegevens? Simpel gezegd, elke satelliet vertelt uw apparaat de afstand tussen u en die satelliet.

Op dit moment ben je misschien een beetje in de war omdat je denkt dat je meer dan de afstand van een object nodig hebt om je exacte locatie te bepalen. En je zou gelijk hebben! Met behulp van de afstand van elke satelliet kan uw GPS-apparaat een techniek gebruiken die wordt genoemd trilering om te vinden waar je bent.

Stel je voor dat je verdwaald bent in de wildernis. Als je je vriend in Philadelphia hebt gebeld en hij wist op magische wijze precies hoe ver je van hem verwijderd was, zou hij je vertellen dat je op 400 mijl van Philadelphia bent. Weten dat dat niet genoeg is, omdat die afstand van een enkel punt elk punt langs de cirkel van een straal van 400 mijl rond dat punt zou kunnen betekenen.

Dus je belt een tweede vriend in New York City en hij zegt dat je 300 mijl verderop bent. Nu heb je twee afstandscirkels en elk punt langs die cirkels is een potentiële plek waar je op dit moment zou kunnen zijn. Zoals je kunt zien, kruisen de twee cirkels elkaar op twee plekken: op basis van de afstandsgegevens weet je dat je op een van deze plekken bent.

En als je een derde vriend belde en hij zei dat je 200 mijl van Newark verwijderd was, dan zouden er drie cirkels zijn die elkaar op één locatie kruisen. Dat is waar je bent.

Dezelfde techniek wordt gebruikt door de GPS waarbij elke satelliet kan worden bekeken als een van je vrienden uit het bovenstaande voorbeeld. Maar aangezien satellieten in de 3D-ruimte werken, moet je je het snijpunt van bollen voorstellen in plaats van cirkels. Combineer die afstandsgegevens met het feit dat je op het aardoppervlak moet staan ​​(dat fungeert als de 4e bol) en het is vrij eenvoudig om te vinden waar je bent.

Voor nauwkeurige GPS-gegevens proberen de meeste apparaten verbinding te maken met ten minste vier satellieten. Dit is ook de reden waarom het soms lang duurt voordat uw apparaat de GPS-locaties bijwerkt. Het is ook de reden waarom je soms geen signaal hebt: je bent misschien verbonden met een of twee satellieten, maar dat is niet genoeg.

Natuurlijk zit er veel meer wiskunde en wetenschap achter hoe GPS werkt. Bijvoorbeeld om de signaalvertraging tussen satellieten en ontvangers te compenseren (radiogolven bewegen maar zo snel). Ooit afgevraagd waarom GPS doodt de batterij van je telefoon 10 beproefde en geteste tips om de levensduur van de batterij op Android te verlengenLast van een slechte batterijduur op Android? Volg deze tips om meer sap uit de batterij van je Android-apparaat te halen. Lees verder ? Dit komt omdat uw telefoon voortdurend rekenfouten moet corrigeren.

Hopelijk heb je een beetje geleerd over de GPS en hoe deze werkt. Ik wist eigenlijk niet hoe het allemaal werkte totdat ik mijn onderzoek voor dit artikel deed en het idee erachter is zowel fascinerend als slim. Als je het nog steeds niet begrijpt, heb ik het misschien niet goed genoeg uitgelegd; in dat geval raad ik u aan om vragen te stellen in de opmerkingen ter verduidelijking.

Afbeeldingscredits: GPS-netwerk via Shutterstock, GPS-telefoon via Shutterstock, GPS-satelliet via Shutterstock